JP2005156678A - コンバイナおよびそのコンバイナを用いたヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単に車両に搭載することができるとともに、二重像を抑制することのできるコンバイナおよびそのコンバイナを用いたヘッドアップディスプレイを提供する。
【解決手段】 表示すべき情報を光として発生する表示ユニット１と、車両２のフロントガラス４面に設けられていて前記光を車両２内の運転者６に向けて反射するコンバイナ５と、を少なくとも有するヘッドアップディスプレイであって、コンバイナ５は、断面楔形状にて形成され、表示ユニット１から近い側が遠い側よりも肉薄になるように、フロントガラス４面の車内側に配設されてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されるコンバイナおよびそのコンバイナを用いたヘッドアップディスプレイに関し、例えば、車速等の運転者に必要な情報を運転者に対して投影するコンバイナおよびそのコンバイナを用いたヘッドアップディスプレイとして好適である。

車両内に搭乗する観察者に情報表示する方法として、ヘッドアップディスプレイが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これらは、液晶表示装置等の発光表示手段から投射された表示像（情報光）を、フロントガラスに映し、前記観察者が情報を読み取れるようにしたものである。かかるヘッドアップディスプレイは、前記フロントガラスを通して前方の景色に虚像である表示像を重ねて表示する構成とすることができる。

しかしながら、前記表示像をフロントガラスに映し出す際に、フロントガラスの内側の面にて反射されてくる表示像と、外側の面にて反射されてくる表示像とがずれて観察者に達してしまい、二重像となる場合があった。

これを解決するために、フロントガラスに特殊な形状を施すことによって、前記フロントガラス内側と外側の面にて反射され観察者に達するそれぞれの表示像を重畳させ、単一像となるようにするものが提案されている（特許文献２参照）。
特開２００３−３９９８３号公報 特開平７−１９５９５９号公報

かかるヘッドアップディスプレイは、前記特殊な形状からなる専用のフロントガラスが必要であるため、ヘッドアップディスプレイが標準装備されていない車両に搭載することは、困難であるため問題となっていた。

そこで、本発明は上述した問題について着目してなされたものであり、ヘッドアップディスプレイ対応のフロントガラスを有する車両でなくても、簡単に車両に搭載することができるとともに、二重像を抑制することのできるコンバイナおよびそのコンバイナを用いたヘッドアップディスプレイを提供することを目的としている。

本発明のヘッドアップディスプレイは、請求項１に記載したように、表示すべき情報を光として発生する発光表示手段と、車両の風防ガラス面に設けられていて前記光を前記車両内の観察者に向けて反射するコンバイナと、を少なくとも有するヘッドアップディスプレイであって、前記コンバイナは、断面楔形状にて形成され、前記発光表示手段から近い側が遠い側よりも肉薄になるように、前記風防ガラス面の車内側に配設されてなることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載したように、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイにおいて、前記コンバイナは、接着部材を介して前記風防ガラス面に貼設されてなることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載したように、請求項１または請求項２に記載のヘッドアップディスプレイにおいて、前記コンバイナは、上下非対称な形状にて形成されてなることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載したように、請求項１から請求項３のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイにおいて、前記コンバイナは、透明な合成樹脂材にて形成されてなり、可撓性であることを特徴とするものである。

また、本発明のコンバイナは、請求項５に記載したように、発光表示手段から発せられる表示すべき情報光を、前記車両内の観察者に向けて反射するコンバイナであって、前記コンバイナは、断面楔形状にて形成され、前記発光表示手段から近い側が遠い側よりも肉薄になるように、前記風防ガラス面の車内側に配設されてなることを特徴とするものである。

本発明は、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイに関し、簡単に車両に搭載することができるとともに、二重像を抑制することのできるコンバイナおよびそのコンバイナを用いたヘッドアップディスプレイを提供できる。

以下、本発明を実施するための形態として、車両に搭載され運転者（観察者）に対して視認可能なように取り付けられるヘッドアップディスプレイに適用したものを例に挙げて、添付図面を用いて説明する。

図１は、実施の形態におけるヘッドアップディスプレイの構成を示す図である。

図１に示すように、表示ユニット（発光表示手段）１は車両２のダッシュボード３上に配設される。表示ユニット１が投射する表示像Ｄは、フロントガラス（風防ガラス）４面に貼り付けられたコンバイナ５により運転者６の方向に反射される。運転者６はフロントガラス１の前方に結像されてなる虚像Ｄ１を風景と重畳させて観察することができる。したがって、運転者６は、視線を極端に下方に移動することなく表示情報を得ることができる。

図２に示すように、表示ユニット１は、蛍光表示素子１１と、回路基板１２と、ケース体１３と、台座１４と、配線コード１５と、から主に構成される。

蛍光表示素子１１は、車両２の車速、エンジン回転数、時刻等の情報をデジタル表示する。なお、蛍光表示素子１１は、セグメントタイプのものを適用でき、後述する駆動回路に基づいた形状（例えば、数字や文字など）や輝度にて投影光を表示像Ｄとして照射出力するものである。

回路基板１２は、蛍光表示素子１１の端子を介して蛍光表示素子１１と電気的に接続される配線回路を有するとともに、蛍光表示素子１１を駆動するための駆動回路や、他の電子部品を実装するものである。また、回路基板１２は、蛍光表示素子１１を端子などを介して固定保持するものである。

ケース体１３は、それぞれが凹形状の上ケース１３Ａと下ケース１３Ｂとを備え、所定の向きで互いに嵌合させることによって収納スペースＳを設けるものである。ケース体１３は、収納スペースＳに蛍光表示素子１１や回路基板１２などを収納する。上ケース１３Ａには、蛍光表示素子１１からの表示像Ｄの投影方向（上側）に、表示像Ｄを投影出力するための開口する窓部１３Ｃが形成されている。また、窓部１３Ｃを塞ぐようにして光の透過方向を規制するルーバ１３Ｄが設けられる。

台座１４は、表示ユニット１をダッシュボード３上に保持するためのもので、下ケース１３Ｂの下面にねじ等を用いて固定される。また、台座１４は、ダッシュボード３上の取り付け面に対する蛍光表示素子１１面の角度を調整して固定保持することができる調整部１４Ａと、ダッシュボード３に接触する部分に両面接着テープ等の接着部材１４Ｂと、を設けている。

配線コード１５は、電源や各種センサ（例えば、車速やエンジン回転数などを検出するセンサ）と電気的に接続するためのものであり、回路基板１２にコネクタ接続される。

上述の構成によって、表示ユニット１は、車速やエンジン回転数などの情報を表示像Ｄとして、コンバイナ５側へ投影することができる。また、表示ユニット１は、運転者６の体格や座席姿勢、または表示ユニット１が搭載される車両２のダッシュボード３やフロントガラス４の形状、または運転者６の好み、などの表示条件に応じたダッシュボード３上の配設位置，及び配設角度にて配設し、固定することができる。

次に本発明の主要部となる、コンバイナ５について、図３，４を用いて説明する。

コンバイナ５は、ＰＥＴフィルムを表面に積層したシリコーン樹脂材やアクリル樹脂材等の透明な合成樹脂材を適用でき、フロントガラス４の屈折率に近い材質が好適である。コンバイナ５は、可撓性な板状に形成され、片面に透明な接着部材が塗布または貼設されている。また、図３に示すように、コンバイナ５は、一端が厚さが対向する他端よりも薄くなるような断面が楔形状で、前記一端の幅Ｗ１が前記他端の幅Ｗ２よりも幅広に形成されている。

また、コンバイナ５は、フロントガラス４の内側面において、表示ユニット１から投影される表示像Ｄを運転者６の瞳方向に反射し得る位置に前記接着部材を用いて貼り付けられる。また、コンバイナ５は、上側（表示ユニット１から遠い端部側）が厚く、下側（表示ユニット１から近い端部側）が薄くなるように配設される。

コンバイナ５は、図４に示すように、表示ユニット１から発せられ、コンバイナ面にて反射される表示光Ｌ１と、フロントガラス４の外側面にて反射される表示光Ｌ２と、が重畳して運転者６の瞳に達するような厚み形状（縦断面楔形状）に形成されることが望ましい。すなわち、コンバイナ面にて反射される表示光Ｌ１にて投影される表示像と、フロントガラス４の外側面にて反射される表示光Ｌ２にて投影される表示像と、が重なることによって、運転者６に達する表示像Ｄが二重像にならないようになる。

また、コンバイナ５をフロントガラス４に貼り付ける際、前記一端の幅Ｗ１が前記他端の幅Ｗ２よりも幅広な上下非対称の形状となるため、容易に取り付け向きを判別できる。したがって、コンバイナ５を、誤った向きにてフロントガラス４に取り付けられることを防止できる。

かかるヘッドアップディスプレイは、表示すべき情報を光として発生する表示ユニット１と、車両２のフロントガラス４面に設けられていて前記光を車両２内の運転者６に向けて反射するコンバイナ５と、を少なくとも有するヘッドアップディスプレイであって、コンバイナ５は、断面楔形状にて形成され、表示ユニット１から近い側が遠い側よりも肉薄になるように、フロントガラス４面の車内側に配設されてなることによって、多様な車種に簡単に搭載することができるとともに、二重像を抑制することのできるヘッドアップディスプレイを提供できる。

また、コンバイナ５は、片面に設けられる接着部材によって、運転者５の好みや車種毎に異なる視認可能な位置（ダッシュボード３、フロントガラス４、座席等の形状や位置関係）などに応じて、フロントガラス４面の任意の位置から選択して簡単に貼設することができる。

また、コンバイナ５は、透明な合成樹脂材にて形成されてなるため、表示像Ｄ以外のコンバイナ５面において車両２の前方の風景を極端に変化させることなく表示することができる。また、コンバイナ５は、可撓性であるため、曲率の異なるフロントガラスであっても、簡単に配設することができる。

なお、本発明における観察者は、上述した実施の形態で示すように、通常車両の運転者であるが、必要に応じて助手席その他の同乗者であってもよく、これらの観察者にあわせた角度設定が適宜なされる。

また、発光表示手段は、運転者等によって必要な速度等の運転情報を含む光を発して表示するものであればよく、例えば、液晶表示素子等のいわゆる受光型表示素子に、熱陰極管（ＨＴＣ）、蛍光表示間（ＶＦＤ）、ハロゲンランプ、発光ダイオード、などからなる光源から発した光を照射して情報を含む光を発するものも挙げられる。

本発明の実施の形態における車両に搭載されたヘッドアップディスプレイの構成を示す図。 同上実施の形態における表示ユニットを示す図。 同上実施の形態におけるコンバイナを示す図。 同上実施の形態における表示像を示す図。

符号の説明

１ 表示ユニット（発光表示手段）
２ 車両
４ フロントガラス（風防ガラス）
５ コンバイナ
６ 運転者（観察者）

Claims (5)

1. 表示すべき情報を光として発生する発光表示手段と、車両の風防ガラス面に設けられていて前記光を前記車両内の観察者に向けて反射するコンバイナと、を少なくとも有するヘッドアップディスプレイであって、
   前記コンバイナは、断面楔形状にて形成され、前記発光表示手段から近い側が遠い側よりも肉薄になるように、前記風防ガラス面の車内側に配設されてなることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
2. 前記コンバイナは、接着部材を介して前記風防ガラス面に貼設されてなることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
3. 前記コンバイナは、上下非対称な形状にて形成されてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ。
4. 前記コンバイナは、透明な合成樹脂材にて形成されてなり、可撓性であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ。
5. 発光表示手段から発せられる表示すべき情報光を、前記車両内の観察者に向けて反射するコンバイナであって、
   前記コンバイナは、断面楔形状にて形成され、前記発光表示手段から近い側が遠い側よりも肉薄になるように、前記風防ガラス面の車内側に配設されてなることを特徴とするコンバイナ。
   

Images